Issiqlik o'tkazuvchanligi kvanti - Thermal conductance quantum

Fizikada issiqlik o'tkazuvchanligi kvanti ${ displaystyle g_ {0}}$ tezligini tavsiflaydi issiqlik bitta orqali tashiladi ballistik fonon harorat kanali ${ displaystyle T}$. Bu quyidagilar tomonidan beriladi:

${ displaystyle g_ {0} = { frac { pi ^ {2} {k_ {B}} ^ {2} T} {3h}} taxminan (9.464 marta 10 ^ {- 13} { rm { V / K}} ^ {2}) T}$.

The issiqlik o'tkazuvchanligi ballonli fonon tashilishini namoyish qiluvchi har qanday elektr izolyatsion tuzilmaning musbat butun soniga teng ${ displaystyle g_ {0}.}$ Issiqlik o'tkazuvchanligi kvanti birinchi marta 2000 yilda o'lchangan.^[1] Ushbu o'lchovlar to'xtatildi kremniy nitridi doimiy issiqlik o'tkazuvchanligini namoyish qiladigan nanostrukturalar${ displaystyle g_ {0}}$ taxminan 0,6 dan past haroratlarda kelvin.

Balistik elektr o'tkazgichlari uchun elektron issiqlik o'tkazuvchanligiga hissa ham elektr natijasida kvantlanadi o'tkazuvchanlik kvanti va Videmann-Frants qonuni har ikkala kriyogen (~ 20 mK) da miqdoriy ravishda o'lchangan ^[2] va xona harorati (~ 300K).^[3][4]

Kvantlangan issiqlik o'tkazuvchanligi deb ham ataladigan issiqlik o'tkazuvchanlik kvantini Videmann-Frants qonunidan anglash mumkin, bu shuni ko'rsatadiki

${ displaystyle { kappa over sigma} = LT,}$

qayerda ${ displaystyle L}$ Lorenz faktori deb ataladigan universal doimiydir,

${ displaystyle L = { pi ^ {2} k_ {B} ^ {2} over 3e ^ {2}}.}$

Kvantlangan elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan rejimda, bo'lishi mumkin

${ displaystyle sigma = {ne ^ {2} over h},}$

qayerda ${ displaystyle n}$ tamsayı, shuningdek TKNN raqami sifatida ham tanilgan. Keyin

${ displaystyle kappa = LT sigma = { pi ^ {2} k_ {B} ^ {2} over 3e ^ {2}} cdot {ne ^ {2} over h} T = { pi ^ {2} k_ {B} ^ {2} 3 soatdan ortiq nT = g_ {0} n,}$

qayerda ${ displaystyle g_ {0}}$ yuqorida tavsiflangan issiqlik o'tkazuvchanlik kvantidir.

Adabiyotlar

Shuningdek qarang

• Nanostrukturalarning issiqlik xususiyatlari